KR19980033779A - Drive control device of sweet reluctance motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치에 관한 것으로, 제 1 내지 제 3 지연기(24-1, 24-2, 24-3)가 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)에서 출력된 A상, B상, C상 로터 위치 신호를 일정 시간 지연시켜 출력하여 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 하단 스위칭 소자(Q2, Q4, Q6)의 게이트 신호로 각각 출력함에 따라, 하단 스위칭 소자(Q2)가 상단 스위칭 소자(Q1) 보다 일정시간 후 `오프'되어, 스위칭 소자(Q1, Q2)가 `오프'시 발생되는 레디알 포스가 서로 상쇄되어 감소됨에 따라 스위치드 릴럭턴스 모터의 소음이 감소하게 되는 것이다.The present invention relates to a drive control apparatus for a switched reluctance motor, wherein the first to third retarders 24-1, 24-2, and 24-3 are A, B, and C phase sensors 22-1. A, B, C phase rotor position signals output from the signals 22-2, 22-3 are output by delaying the gate signals of the lower switching elements Q2, Q4, Q6 of the switched reluctance motor driving circuit. As the lower switching element Q2 is 'off' after a predetermined time than the upper switching element Q1, the radial force generated when the switching elements Q1 and Q2 are 'off' cancels and decreases. Therefore, the noise of the switched reluctance motor is reduced.
Description
본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor : SRM)에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동시 발생되는 레이알 포스(radial force)를 감소시키기 위한 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switched reluctance motor (SRM), and more particularly to a drive control apparatus of a switched reluctance motor for reducing a radial force generated when driving a switched reluctance motor. It is about.
일반적으로, 스위치드 릴럭턴스 모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이터(2)와 로터(4)를 포함하여 구성되는 한편, 상기 스테이터(2)의 +A극과 -A극, +B극과 -B극, +C극과 -C극에는 각각 A상 코일(6), B상 코일(8), C상 코일(10)이 감겨진 구조로 되어 있다.In general, a switched reluctance motor, as shown in FIG. 1, includes a stator 2 and a rotor 4, while the + A pole, the -A pole, and the + B pole of the stator 2 are included. The A-phase coil 6, the B-phase coil 8, and the C-phase coil 10 are wound around the -B pole, + C pole, and -C pole, respectively.
상기와 같은 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 직류 전압을 생성하기 위한 평활 콘덴서(C)와, 각 상 코일(6, 8, 10)에 전압을 인가하기 위한 6개의 스위칭 소자(Q1~Q6), 상기 각 상의 코일(6, 8, 10)에 전압을 인가 후 상기 각 스위칭 소자(Q1~Q6)가 '오프'시에 생성되는 역기전압을 환류시키기 위한 6개의 다이오드(D1~D6)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the driving circuit of the switched reluctance motor includes a smoothing capacitor C for generating a DC voltage and six voltages for applying voltages to the respective phase coils 6, 8, and 10. Six diodes for refluxing the counter electromotive voltage generated when the switching elements Q1 to Q6 are 'off' after applying voltage to the switching elements Q1 to Q6 and the coils 6, 8 and 10 of the respective phases. It is comprised including (D1-D6).
이때, 상기 A상 스위칭 소자(Q1, Q2)의 동작을 제어하는 게이트 신호를 생성하는 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 펄스폭 변조(PWM) 신호를 생성하는 오실레이터(12)와, 상기 오실레이터(12)에서 생성된 펄스폭 변조(PWM) 신호와 로터(4)가 스테이터(2)의 A상 극에 위치될 때 A상 위치 센서(14)로부터 출력된 로터 위치 신호를 논리곱하여 출력하는 논리곱 게이트(16)를 포함하여 이루어져, 상기 논리곱 게이트(16)에서 출력된 신호는 스위칭 소자(Q1)의 게이트단으로 입력되고, 상기 A상 위치 센서(14)에서 출력된 신호는 스위칭 소자(Q2)의 게이트단으로 입력된다.At this time, the device for generating a gate signal for controlling the operation of the phase A switching elements (Q1, Q2), as shown in Figure 3, the oscillator 12 for generating a pulse width modulation (PWM) signal, and the oscillator Logic for outputting the result of logically multiplying the pulse width modulation (PWM) signal generated in (12) and the rotor position signal output from the phase A position sensor 14 when the rotor 4 is positioned at the phase A pole of the stator 2. And a product gate 16. The signal output from the AND gate 16 is input to the gate terminal of the switching element Q1, and the signal output from the A-phase position sensor 14 is converted into a switching element ( It is input to the gate end of Q2).
상기와 같이 스위치드 릴럭턴스 모터의 A상에 전원을 인가하기 위하여 스위칭 소자(Q1, Q2)의 게이트단에 동작신호를 주어 스위칭 소자(Q1, Q2)를 동작시키면 스테이터(2)의 A상 코일(6)에 전류가 흘러 상기 스테이터의 +A극과 -A극이 자화되고, 가까운 위치의 로터(4)를 자화된 A상 극에서 끌어 당기는 힘을 발생시켜 로터(4)를 회전시키게 된다.As described above, when an operating signal is applied to the gate terminals of the switching elements Q1 and Q2 to apply power to the A phase of the switched reluctance motor, the A phase coil of the stator 2 is operated. 6) the + A and -A poles of the stator are magnetized, and the rotor 4 is rotated by generating a force that pulls the rotor 4 near the magnetized A phase pole.
상기와 마찬가지로, B상 코일(8), C상 코일(10)에 인가되는 전류 또한 상기 A상과 동일한 동작에 의해 인가되어 A상-B상-C상의 순으로 스테이터(2)가 자화되고, 그 힘으로 로터(4)가 회전하게 되어 스위치드 릴럭턴스 모터는 회전을 계속하게 되는 것이다.As described above, the current applied to the B-phase coil 8 and the C-phase coil 10 is also applied by the same operation as the A-phase, so that the stator 2 is magnetized in the order of A-B-C-phase, The rotor 4 rotates with the force, and the switched reluctance motor continues to rotate.
그러나, 상기와 같은 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터는 스위칭 소자가 '오프'되는 시점에서 레디알 포스가 발생하게 되는데, 상단 스위칭 소자와 하단 스위칭 소자가 동시에 '오프'됨에 따라 레디알 포스가 크게 발생하고, 상기 레디알 포스에 의해 모터의 소음이 크게 발생되는 문제점이 있었다.However, in the conventional switched reluctance motor as described above, a radial force is generated when the switching element is 'off'. As the upper switching element and the lower switching element are 'off' at the same time, a large radial force is generated. There was a problem that the noise of the motor is greatly generated by the radial force.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동시 발생되는 레디알 포스를 감소시킴으로써, 스위치드 릴럭턴스 모터의 소음을 감소시키는 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to reduce the radial force generated when driving the switched reluctance motor, to provide a drive control apparatus for a switched reluctance motor to reduce the noise of the switched reluctance motor The purpose is.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치는, 펄스폭 변조 신호를 생성하는 펄스폭변조신호생성기, 로터의 위치를 감지하여 로터 위치 신호를 출력하는 위치센서, 상기 펄스폭 변조 신호와 상기 로터 위치 신호를 조합하여 상단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호로 출력하는 상단 게이트제어신호생성기 및, 상기 로터 위치 신호를 입력받아 상기 상단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호 보다 일정 시간 연장된 하단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호를 생성하여 출력하는 하단게이트제어신호생성기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Driving control apparatus for a switched reluctance motor according to the present invention for achieving this object, a pulse width modulated signal generator for generating a pulse width modulated signal, a position sensor for detecting the position of the rotor to output the rotor position signal, the pulse An upper gate control signal generator which combines a width modulation signal and the rotor position signal and outputs the gate control signal of the upper switching element, and a lower switching extended for a predetermined time from the gate control signal of the upper switching element by receiving the rotor position signal; And a lower gate control signal generator configured to generate and output a gate control signal of the device.
도 1은 일반적인 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 구조도,1 is a schematic structural diagram of a general switched reluctance motor,
도 2는 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 회로도,2 is a driving circuit diagram of a conventional switched reluctance motor,
도 3은 도 2에 도시된 스위칭 소자의 게이트 제어 회로의 개략적인 블록도,3 is a schematic block diagram of a gate control circuit of the switching element shown in FIG.
도 4는 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치의 회로도,4 is a circuit diagram of a drive control apparatus for a switched reluctance motor according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치에서 하단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호가 생성되는 과정의 파형도,5 is a waveform diagram of a process of generating a gate control signal of a lower switching element in a drive control apparatus of a switched reluctance motor according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치에서 상단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호가 생성되는 과정의 파형도,6 is a waveform diagram of a process of generating a gate control signal of the upper switching element in the drive control apparatus of the switched reluctance motor according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치에서 레디알 포스가 감쇄되는 과정의 파형도이다.7 is a waveform diagram of a process in which a radial force is attenuated in a drive control apparatus of a switched reluctance motor according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
20 : 펄스폭 변조신호 생성기22-1 : A상 위치 센서20: pulse width modulated signal generator 22-1: A phase position sensor
22-2 : B상 위치 센서22-3 : C상 위치 센서22-2: B phase position sensor 22-3: C phase position sensor
24-1~24-3 : 제 1 내지 제 3 지연기24-1 to 24-3: first to third retarders
26-1~26-3 : 제 1 내지 제 3 인버터부26-1 to 26-3: first to third inverter units
28-1~28-3 : 제 4 내지 제 6 인버터부28-1 to 28-3: fourth to sixth inverter units
30-1~30-3 : 제 1 내지 제 3 논리곱 게이트30-1 to 30-3: first to third AND gates
32 : A상 코일34 : B상 코일32: A phase coil 34: B phase coil
36 : C상 코일D1~D3 : 다이오드36: C phase coil D1 ~ D3: Diode
VR1~VR3 : 가변 저항C1~C3 : 캐패시터VR1 ~ VR3: Variable resistor C1 ~ C3: Capacitor
INV1~INV12 :인버터INV1 to INV12: Inverter
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치의 회로도로서, 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치는, 펄스폭 변조신호 생성기(20)와, A상 위치 센서(22-1), B상 위치 센서(22-2), C상 위치 센서(22-3), 제 1 내지 제 3 지연기(24-1, 24-2, 24-3), 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3), 제 4 내지 제 6 인버터부(28-1, 28-2, 28-3) 및, 제 1 내지 제 3 논리곱 게이트(30-1, 30-2, 30-3)으로 이루어져 있다.4 is a circuit diagram of a drive control apparatus for a switched reluctance motor according to the present invention. The drive control apparatus for a switched reluctance motor according to the present invention includes a pulse width modulated signal generator 20 and an A-phase position sensor 22-. 1), B-phase position sensor 22-2, C-phase position sensor 22-3, first to third retarders 24-1, 24-2, 24-3, first to third inverters Section 26-1, 26-2, 26-3, fourth to sixth inverter sections 28-1, 28-2, 28-3, and first to third AND gates 30-1, 30-2, 30-3).
상기 펄스폭 변조신호 생성기(20)는,펄스폭 변조신호를 생성하여 출력하도록 되어 있고, 상기 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)는 스테이터의 A상, B상, C상 극에 각각 설치되어, 로터(도시하지 않음)가 상기 스테이터의 A상, B상, C상 극에 위치될 때 이를 감지하여 A상, B상, C상 로터 위치 신호를 각각 출력한다.The pulse width modulated signal generator 20 is configured to generate and output a pulse width modulated signal, and the A phase, B phase, and C phase position sensors 22-1, 22-2, and 22-3 are used to generate the stator. A, B, and C phase poles are installed on the poles, respectively, and when the rotor (not shown) is positioned on the poles of the phase A, B, and C phases, it detects the phases of the phase A, B, and C phases. Output each signal.
그리고, 제 1 내지 제 3 지연기(24-1, 24-2, 24-3)는, 상기 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)의 출력단과 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)의 입력단 사이에 순방향으로 각각 연결된 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)와, 상기 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)에 병렬로 각각 연결된 제 1 내지 제 3 가변 저항(VR1, VR2, VR3) 및, 상기 다이오드(D1, D2, D3) 및 가변 저항(VR1, VR2, VR3)의 출력단과 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)의 입력단에 일단이 공통으로 각각 연결되고 타단이 접지에 각각 연결된 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1, C2, C3)로 이루어져, 상기 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)에서 출력된 A상, B상, C상 로터 위치 신호를 지연시켜 출력하도록 되어 있다.The first to third retarders 24-1, 24-2, and 24-3 are output stages of the A-phase, B-phase, and C-phase position sensors 22-1, 22-2, and 22-3. And first to third diodes D1, D2, and D3 connected in the forward direction, respectively, between the input terminals of the first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3. The first to third variable resistors VR1, VR2 and VR3 connected in parallel to the three diodes D1, D2 and D3, respectively, and the diodes D1, D2 and D3 and the variable resistors VR1, VR2 and VR3. First and third capacitors C1 and C2, one end of which is commonly connected to an output terminal and an input terminal of the first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3, respectively, and the other end of which is respectively connected to ground. C3), and delays the A, B and C phase rotor position signals output from the A, B and C phase sensors 22-1, 22-2 and 22-3. .
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 가변 저항(VR1, VR2, VR3)은 상기 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)에서 지연되는 A상, B상, C상 로터 위치 신호의 길이를 조절하기 위한 것으로, 외부의 조작에 의해 저항값이 가변되어 상기 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)에 의해 지연되는 상기 A상, B상, C상 로터 위치 신호의 길이를 조절하도록 되어 있다.The first to third variable resistors VR1, VR2, and VR3 adjust the lengths of the A, B, and C phase rotor position signals that are delayed by the first to third diodes D1, D2, and D3. To adjust the length of the A, B, C phase rotor position signal delayed by the first to third diodes (D1, D2, D3) by changing the resistance value by an external operation. have.
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)는 각각 서로 직렬로 연결된 2개의 인버터(INV1, INV2), (INV3, INV4), (INV4, INV5)로 이루어져, 상기 제 1 내지 제 3 지연기(24-1, 24-2, 24-3)에서 각각 지연되어 출력된 신호를 2회 반전시켜 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 하단 스위칭 소자(Q2, Q4, Q6)의 게이트 신호로 각각 출력하도록 되어 있다.The first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3 are respectively connected to two inverters INV1, INV2, INV3, INV4, and INV4 and INV5 connected in series with each other. The lower switching elements Q2, Q4, of the switched reluctance motor driving circuit by inverting the signals output by being delayed by the first to third delayers 24-1, 24-2, and 24-3, respectively, twice. The gate signals of Q6) are respectively output.
또한, 상기 제 4 내지 제 6 인버터부(28-1, 28-2, 28-3)는 각각 서로 직렬로 연결된 2개의 인버터(INV7, INV8), (INV9, INV10), (INV11, INV12)로 이루어져, 상기 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)에서 출력된 신호를 2회 반전시켜 각각 출력하도록 되어 있다.In addition, the fourth to sixth inverter units 28-1, 28-2, and 28-3 are respectively two inverters INV7, INV8, INV9, INV10, and INV11, INV12 connected in series with each other. The signals output from the A-phase, B-phase, and C-phase position sensors 22-1, 22-2, and 22-3 are inverted twice and outputted respectively.
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 논리곱 게이트(30-1, 30-2, 30-3)는 상기 펄스폭 변조신호 생성기(20)에서 출력된 펄스폭 변조신호와 상기 제 4 내지 제 6 인버터부(28-1, 28-2, 28-3)에서 출력된 신호를 각각 논리곱하여 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 상단 스위칭 소자(Q1, Q3, Q5)의 게이트 신호로 각각 출력하도록 되어 있다.The first to third AND gates 30-1, 30-2, and 30-3 are each a pulse width modulated signal output from the pulse width modulated signal generator 20 and the fourth to sixth inverter units. The signals output from (28-1, 28-2, 28-3) are respectively ANDed and output as the gate signals of the upper switching elements (Q1, Q3, Q5) of the switched reluctance motor drive circuit.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치의 작용을 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the drive control apparatus of the switched reluctance motor according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.
스위치드 릴럭턴스 모터의 설치된 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)는 로터가 스테이터의 A상, B상, C상 극에 각각 위치될 때 이를 감지하여 A상, B상, C상 로터 위치 신호를 각각 출력한다.The installed A-phase, B-phase and C-phase position sensors 22-1, 22-2 and 22-3 of the switched reluctance motor detect this when the rotor is positioned at the poles of the stator's A, B and C phases, respectively. A, B, and C phase rotor position signals are output.
그리고, 제 1 내지 제 3 지연기(24-1, 24-2, 24-3)는 상기 A상, B상, C상 로터 위치 신호를 지연시켜 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)로 각각 출력한다.The first to third delay units 24-1, 24-2, and 24-3 delay the position signals of the A, B, and C rotors, thereby delaying the first to third inverter units 26-1, 26-2 and 26-3) respectively.
즉, 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)의 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)가 상기 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)로부터 출력된 A상 내지 C상 로터 위치 신호를 각각 지연시켜 출력하고, 제 1 내지 제 3 가변 저항(VR1, VR2, VR3)은 상기 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)에서 지연되는 A상 내지 C상 로터 위치 신호의 지연 길이를 조절하기 위한 것으로, 외부의 조작에 의해 저항값이 가변되어 상기 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)에서 지연되는 상기 A상 내지 C상 로터 위치 신호의 길이를 조절할 수 있는 것이다.That is, the first to third diodes D1, D2, and D3 of the first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3 are positioned in the A phase, B phase, and C phase position sensors ( A-to-C phase rotor position signals output from 22-1, 22-2, and 22-3 are delayed and output, respectively, and the first to third variable resistors VR1, VR2, and VR3 are the first to the third. To adjust the delay length of the A-to-C phase rotor position signal delayed by the three diodes D1, D2, and D3. The resistance value is changed by an external operation so that the first to third diodes D1 and D2 are controlled. , It is possible to adjust the length of the A-phase rotor position signal delayed in D3).
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)의 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1, C2, C3)가 상기 다이오드(D1, D2, D3)와 가변 저항(VR1, VR2, VR3)를 통해 지연된 A상 내지 C상 로터 위치 신호를 유지시켜 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)로 입력한다.The first to third capacitors C1, C2, and C3 of the first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3 are connected to the diodes D1, D2, and D3 and the variable resistors. The delayed A-to-C rotor position signals are maintained through the VR1, VR2, and VR3 and input to the first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 인버터부(26-1, 26-2, 26-3)는 상기 제 1 내지 제 3 지연기(24-1, 24-2, 24-3)에서 출력된 신호를 2회 반전시킴으로써 구형파로 정형화시켜 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 하단 스위칭 소자(Q2, Q4, Q6)의 게이트 신호로 입력한다.In addition, the first to third inverter units 26-1, 26-2, and 26-3 may output signals output from the first to third delayers 24-1, 24-2, and 24-3. By inverting twice, it is shaped into a square wave and input to the gate signals of the lower switching elements Q2, Q4 and Q6 of the switched reluctance motor driving circuit.
한편, 제 4 내지 제 6 인버터부(28-1, 28-2, 28-3)는 상기 A상, B상, C상 위치 센서(22-1, 22-2, 22-3)에서 출력된 신호를 2회 반전시켜 출력하는데, 상기와 같이 제 4 내지 제 6 인버터부(28-1, 28-2, 28-3)를 사용하는 이유는 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 상단 스위칭 소자(Q1, Q3, Q5)로 입력되는 게이트 신호의 시작점을 하단 스위칭 소자(Q2, Q4, Q6)로 입력되는 게이트 신호의 시작점과 일치시키기 위한 것이다.Meanwhile, the fourth to sixth inverter units 28-1, 28-2, and 28-3 are output from the A-phase, B-phase, and C-phase position sensors 22-1, 22-2, and 22-3. The signal is inverted twice and outputted. The reason for using the fourth to sixth inverter units 28-1, 28-2, and 28-3 as described above is that the upper switching element Q1, of the switched reluctance motor driving circuit, is used. The start point of the gate signal input to Q3 and Q5 is coincident with the start point of the gate signal input to the lower switching elements Q2, Q4 and Q6.
그리고, 제 1 내지 제 3 논리곱 게이트(30-1, 30-2, 30-3)는 펄스폭 변조신호 생성기(20)에서 출력된 펄스폭 변조신호와 상기 제 4 내지 제 6 인버터부(28-1, 28-2, 28-3)에서출력된 각 신호를 논리곱하여 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 상단 스위칭 소자(Q1, Q3, Q5)의 게이트 신호로 입력한다.The first to third logical product gates 30-1, 30-2, and 30-3 are each a pulse width modulated signal output from the pulse width modulated signal generator 20 and the fourth to sixth inverter units 28. The signals output from -1, 28-2, and 28-3 are logically multiplied and input to the gate signals of the upper switching elements Q1, Q3, and Q5 of the switched reluctance motor driving circuit.
도 5는 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 제어 장치에서 하단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호가 생성되는 과정의 파형도이고, 도 6은 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 제어 장치에서 상단 스위칭 소자의 게이트 제어 신호가 생성되는 과정의 파형도이며, 도 7은 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 제어 장치에서 레디알 포스가 감쇄되는 과정의 파형도로서, 도 5의 (가)에 도시된 바와 같은 A상 위치 센서(22-1)에서 출력된 A상 로터 위치 신호는 제 1 지연기(24-1)의 다이오드(D1)을 거치면서 도 5의 (나)에 도시된 바와 같이 지연이 발생한다.5 is a waveform diagram of a process of generating a gate control signal of a lower switching element in a switched reluctance motor drive control apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram of an upper switching element in a switched reluctance motor drive control apparatus according to the present invention. FIG. 7 is a waveform diagram of a process of generating a gate control signal, and FIG. 7 is a waveform diagram of a process in which a radial force is attenuated in the switched reluctance motor driving control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. The phase A rotor position signal output from the phase position sensor 22-1 passes through the diode D1 of the first retarder 24-1, and thus a delay occurs as shown in FIG.
이때, 상기 다이오드(D1)에 의해 지연된 폭은 가변 저항(VR1)에 의해 크기가 조절되고, 상기와 같이 지연된 폭의 길이에 따라 하단 스위칭 소자(Q2)의 '오프'시점이 결정된다.In this case, the width delayed by the diode D1 is adjusted by the variable resistor VR1, and the 'off' point of the lower switching element Q2 is determined according to the length of the delayed width as described above.
그리고, 상기와 같이 가변 저항(VR1)에 의해 지연 폭이 조절된 신호는 캐패시터(C1)에 의해 유지되고, 유지된 신호는 제 1 인버터(INV1)에서 반전되어 도 5의 (다)와 같이 출력된다.As described above, the signal whose delay width is adjusted by the variable resistor VR1 is held by the capacitor C1, and the held signal is inverted in the first inverter INV1 and output as shown in FIG. do.
즉, 상기 제 1 인버터(INV1)는 자체 로직 레벨에 의해 상기 제 1 지연기(24-1)에서 입력된 신호를 정형화하여 구형파를 출력하는 것이다.That is, the first inverter INV1 forms a square wave by shaping the signal input from the first delayer 24-1 by its logic level.
그리고, 상기 제 1 인버터(INV1)에서 출력된 신호는 제 2 인버터(INV2)에 의해 다시 반전되어 도 5의 (라)에 도시된 바와 같은 신호가 출력되는데, 이 신호가 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 하단 스위칭 소자(Q2)의 게이트 제어 신호로 입력되는 것이다.The signal output from the first inverter INV1 is again inverted by the second inverter INV2 to output a signal as shown in (d) of FIG. 5, which is a switched reluctance motor driving circuit. It is input to the gate control signal of the lower switching element (Q2) of.
이때, 도 5의 (마)에 도시된 바와 같이, 하단 스위칭 소자(Q2)의 게이트 제어 신호는 A상 로터 위치 신호 보다 일정 시간(Td) 만큼 지연되는 것이다.In this case, as shown in FIG. 5E, the gate control signal of the lower switching element Q2 is delayed by a predetermined time Td than the A-phase rotor position signal.
한편, 상기와 같은 과정에 의해 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 하단 스위칭 소자(Q2)의 게이트 신호가 입력되는 동안에, 상기 A상 위치 센서(22-1)로부터 출력된 A상 로터 위치 신호는 제 4 인버터부(28-1)로 입력된다.On the other hand, while the gate signal of the lower switching element Q2 of the switched reluctance motor driving circuit is input by the above process, the A-phase rotor position signal output from the A-phase position sensor 22-1 is the fourth signal. It is input to the inverter part 28-1.
그리고, 상기 제 4 인버터부(28-1)의 인버터(INV7)는 도 6의 (나)에 도시된 바와 같은 A상 로터 위치 신호를 반전시켜 도 6의 (다)에 도시된 바와 같은 신호를 출력한다.The inverter INV7 of the fourth inverter unit 28-1 inverts the A-phase rotor position signal as shown in FIG. 6B to obtain a signal as shown in FIG. 6C. Output
그리고, 상기 제 4 인버터부(28-1)의 인버터(INV8)는 도 6의 (다)에 도시된 바와 같이 입력 신호를 반전시켜 도 6의 (라)에 도시된 바와 같은 신호를 출력한다.The inverter INV8 of the fourth inverter unit 28-1 inverts the input signal as shown in FIG. 6C and outputs a signal as shown in FIG. 6D.
또한, 제 1 논리곱 게이트(30-1)는 펄스폭 변조 신호 생성기(20)에서 출력된 도 6의 (가)와 같은 펄스폭 변조 신호와 상기 제 4 인버터부(28-1)에서 출력된 신호를 논리곱하여 도 6의 (마)에 도시된 바와 같은 펄스폭 변조 신호를 출력하는데, 이 신호가 도 6의 (사)에 도시된 바와 같은 스위치드 릴럭턴스 모터 구동 회로의 상단 스위칭 소자(Q1)의 게이트 제어 신호로 입력되는 것이다.In addition, the first AND gate 30-1 is a pulse width modulated signal as shown in FIG. 6A output from the pulse width modulated signal generator 20 and the fourth inverter unit 28-1. The signal is multiplied to output a pulse width modulated signal as shown in (e) of FIG. 6, which is the upper switching element Q1 of the switched reluctance motor driving circuit as shown in (6) of FIG. It is input to the gate control signal of.
본 발명에서는 상기와 같이 상단 스위칭 소자(Q1)의 게이트 제어 신호의 길이가 하단 스위칭 소자(Q2)의 게이트 제어 신호의 길이보다 짧게 되므로, 상단 스위칭 소자(Q1)가 하단 스위칭 소자(Q2) 보다 빨리 '오프'된다.In the present invention, since the length of the gate control signal of the upper switching element Q1 is shorter than the length of the gate control signal of the lower switching element Q2 as described above, the upper switching element Q1 is faster than the lower switching element Q2. 'Off'.
이때, 상단 스위칭 소자(Q1)가 '오프'되는 시점에서 하단 스위칭 소자(Q2)가 '오프'되는 시점 사이(Td)에서 도 7의 (가)에 도시된 A부분과 같은 레이알 포스(R-F1)가 발생하고, 하단 스위칭 소자(Q2)는 상기 상단 스위칭 소자(Q1)에 비하여 일정 시간(Td) 만큼 지연되어 '오프'하여 도 7의 (나)에 도시된 C와 같은 레디알 포스(R-F2)가 발생된다.In this case, between the time Td at which the lower switching element Q2 is 'off' at the time when the upper switching element Q1 is 'off', the radial force R as shown in part A of FIG. -F1 is generated, and the lower switching element Q2 is delayed by a predetermined time Td compared to the upper switching element Q1 and 'off', so that the radial force (C) shown in FIG. R-F2) is generated.
따라서, 상단 스위칭 소자(Q1)와 하단 스위칭 소자(Q2)가 '오프'될 때 발생되는 레이알 포스가 서로 상쇄되어 도 7의 (다)에 도시된 바와 같이 레이알 포스(R-F3)가 감쇄하는 것이다.Accordingly, the radial forces generated when the upper switching element Q1 and the lower switching element Q2 are 'off' cancel each other, and as shown in (c) of FIG. It is attenuation.
이와 같이 본 발명은 상단 스위칭 소자(Q1)와 하단 스위칭 소자(Q2)의 '오프'되는 시점을 제어하여 서로 다른 시점에서 레이알 포스를 발생시킴에 따라 레디알 포스를 서로 상쇄시켜 레디얼 포스의 크기를 감소시키는 것이다.As described above, the present invention controls the time point at which the upper switching element Q1 and the lower switching element Q2 are 'off' to generate a radial force at different time points, thereby canceling the radial force from each other to increase the size of the radial force. To reduce.
즉, 스위치드 릴럭턴스 모터의 스테이터에 감긴 A상 코일에 전류가 공급된 후 상단 스위칭 소자(Q1)가 '오프'될 때 발생되는 레이알 포스는 하단 스위칭 소자(Q2)가 상기 상단 스위칭 소자(Q1) 보다 일정시간(Td)만큼 딜레이 된 후, '오프'됨에 따라 발생된 레디얼 포스가 서로 상쇄되어 감소됨에 따라 스위치드 릴럭턴스 모터의 소음이 감소하게 되는 것이다.That is, the radial force generated when the upper switching element Q1 is 'off' after the current is supplied to the A phase coil wound around the stator of the switched reluctance motor, the lower switching element Q2 is the upper switching element Q1. After delayed by a predetermined time (Td), the radial force generated as the 'off' cancels each other and decreases, thereby reducing the noise of the switched reluctance motor.
그리고, A상 동작이 완료된 후 B상과 C상은 위의 A상의 동작과 동일한 순서로 동작하게 되고, 스위치드 릴럭턴스 모터가 회전을 계속할 때, 계속 감소된 레디얼 포스가 작용됨에 따라 레디알 포스에 의해 발생되는 스위치드 릴럭턴스 모터의 소음이 감소하는 것이다.After the A phase operation is completed, B and C phases operate in the same order as the above A phase operation, and when the switched reluctance motor continues to rotate, it is generated by the radial force as the reduced radial force is applied. The noise of the switched reluctance motor is reduced.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 스위치드 릴럭턴스 모터 구동시에 발생되는 레디알 포스를 감소시킴으로써, 스위치드 릴럭턴스 모터의 소음을 감소시킬 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, the noise of the switched reluctance motor can be reduced by reducing the radial force generated when the switched reluctance motor is driven.
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